Varför är Smartphone Battery Life fortfarande så dåligt?

Telefoner har förbättrats dramatiskt under de senaste tio åren. Moderna smartphones verkar som en teknik från en utomjordisk civilisation när den placeras bredvid de ursprungliga mobiltelefonerna. Men batterilivslängden har inte förbättrats. Faktum är att batteriets livslängd känns som det blir värre.

Gamla dumma telefoner kan springa i en vecka eller mer på en avgift, men moderna smartphones kämpar ofta för att göra det genom en hel dag. Batteritekniken verkar inte vara tillräckligt snabb. Vad ger?

Batteriteknik förbättrar inte mycket

Vi är alla vana vid att tekniken förbättras dramatiskt. Varje år blir CPU, minne, bildskärmar och andra komponenter bättre, snabbare och billigare att tillverka. De erbjuder mer datorkraft, kapacitet och pixlar för dina pengar. Moores lag har hållit, och tekniken förbättras exponentiellt. Smartphones har idag snabbare CPU-enheter, billigare lagringsutrymme, mer RAM och högre bildskärmar än någonsin. Skillnaden mellan en smartphone idag och en som släpptes för några år sedan är enorm.

Batterietekniken förbättras dock inte i samma takt. Batteritekniken är inte helt fast och batteritekniken förbättras definitivt - men det förbättras med små mängder. Vi ser inte den exponentiella ökningen vi ser med andra typer av teknik. Medan andra delar av den moderna bärbara elektroniken har förbättrats snabbt har batterierna försvunnit. Andra komponenter krymper, men batterier tar fortfarande en stor del av telefonens internals.

Olika människor arbetar med ny batteriteknik, men det är oklart när de kommer till marknaden. Även de mest optimistiska förutsägelserna lämnar oss med små förbättringar de närmaste åren.

Batterier blir tunnare och mindre

Batteritekniken har förbättrats något, och smarttelefonkomponenterna blir mer energieffektiva, vilket kräver att mindre el producerar samma mängd prestanda. Så varför har vi inte sett märkbara förbättringar?

Moderna smartphones blir tunnare och lättare. Snarare än att dra nytta av förbättringar genom att erbjuda mer batteritid på samma formfaktor väljer smarttelefontillverkare att batterierna blir tunnare så att de kan minska storleken på deras smartphones. IPhone 5 är tunnare och lättare än iPhone 4S och annonserar lite längre batterilivslängd men batteritiden kan ha förbättrats mer dramatiskt om Apple hade valt att hålla iPhone 5 samma tjocklek som iPhone 4S. Precis som andra smartphone-tillverkare valde Apple att erbjuda en tunnare, lättare telefon. Större batterier är också dyrare, så krympande dem hjälper till att hålla kostnaderna nere.

Utökade batterier var en gång ett alternativ. Men eftersom allt fler telefoner skickas utan batterier som inte kan användas, har vi inte längre möjlighet att köpa större batterier eller ha ett extrabatteri med de flesta telefoner.

Inte alla telefoner har sådana små batterier. Droid Razr MAXX-linjen är älskad för sin långa batterilivslängd och iPhone-fans som längtar efter batterilivslängd kan köpa batteripackar som den populära Mophie Juice Pack. Men de flesta telefoner blir tunnare och tunnare.

Tryck meddelanden och bakgrundssynkronisering

En dum telefon gjorde väldigt lite. Det fick inte ständigt meddelanden om nya e-postmeddelanden, uppdateringar av sociala nätverk och annan aktuell information. Det kontrollerade inte dina podsändningar och hämtade nya episoder. Det letade inte efter appuppdateringar, hämtade nya väderprognoser, uppdaterade automatiskt din plats eller något annat.

Moderna smartphones är i grund och botten bara datorer - i själva verket kör de samma programvara. Android använder Linux, iOS använder Darwin (Darwin-krafter OS X) och Windows Phone 8 använder Windows NT-kärnan som används av Windows på skrivbordet.

Telefonens skärm kan vara avstängd, men telefonen kan vara på och upptagen. Vi har förklarat hur du identifierar och eliminerar wakelocks på Android - wakelocks är de saker som håller telefonen vaken när skärmen är avstängd. På Android, där appar har mer frihet att misshandla tack vare en mer flexibel processmodell, kan dåliga appar köra i bakgrunden medan telefonen är avstängd, konsumerar CPU-resurser.

Apples iOS begränsar programmen mycket mer, men push-meddelanden och synkronisering kan fortfarande dränera batterikraften.

Större skärmar, snabbare CPU, fler kärnor och LTE-radioer

Pris per prestanda kan förbättras, men vi skjuter mycket kraftfullare hårdvara till våra telefoner. Varje år får skärmarna större och högre upplösning, CPU: er blir snabbare och läggs till kärnor (Samsung Galaxy S 4 har en 8-kärnig CPU) och LTE-radioer läggs till i flera telefoner. Medan LTE tillåter snabbare dataöverföring än tidigare 3G-teknik, kräver LTE-radioer mer batterikraft.

Det finns också mer hårdvara i en modern smartphone än en gammal dum telefon. Bortsett från den mobila radion finns Wi-Fi, Bluetooth, GPS och NFC. Det kan inte vara hela tiden, men det dränerar batteriets livslängd när det är.

Batteritekniken har inte förbättrats med den exponentiella hastigheten som annan smarttelefonteknologi har, så en smartphone med längre batteritid kräver avvägningar. Du kan ha en smartphone med mycket längre batterilivslängd, men det skulle vara tyngre och tjockare. Du kan klämma ännu mer batterilivslängd ut ur en smartphone genom att lägga mindre krävande hårdvara i telefonen, men folk vill ha stora skärmar med hög upplösning och snabba processorer.

Tack till våra läsare på Diskurs för att inspirera denna artikel med deras diskussion om varför batterilivslängden inte är fantastisk nuförtiden.

Bildkredit: Eli Duke on Flickr, JeanbaptisteM på Flickr, Vernon Chan på Flickr